初中科学中考二轮复习:物质转化与材料利用
一、单选题
1.(2022九下·舟山月考)华为使中国的芯片技术领先于世界。芯片是电脑、智能家电的核心部件,它是以高纯度的单质硅(Si) 为材料制成的。硅及其氧化物能发生如下反应:
①Si+O2 SiO2②SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑
③SiO2+2C Si+2CO↑ ④Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑
下列说法不正确的是( )
A.反应③属于置换反应
B.上述反应中共生成三种可燃性气体
C.Na2SiO3中Si 为+4价
D.Si和SiO2在一定条件下可以相互转化
2.(2022九下·余杭开学考)某同学为了探究镁、锌、铜、银的金属活动性顺序,设计实验流程如图所示,依据流程设计,下列对物质①②的选择合理的是( )
A.①稀盐酸、②硫酸镁 B.①稀硫酸、②硝酸银
C.①氯化钠、②碳酸钠 D.①氢氧化钠、②硝酸银
3.(2022·舟山模拟)铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是在高温条件下,用还原剂(主要是一氧化碳)从铁矿石里把铁还原出来,反应方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,如图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图,下列说法不正确的是( )
A.实验时,先点燃酒精喷灯,再通入CO气体
B.B处发生的化学反应说明CO具有还原性
C.该实验可以观察到C处澄清石灰水变浑浊
D.该实验缺少尾气处理装置,会污染空气
4.(2022·温州模拟)如图为物质的分类关系,①与②是并列关系,③包含在②中,若②是纯净物,则③不可能是( )
A.一氧化碳 B.硫酸铜 C.空气 D.铜
5.(2022·温州模拟)钠是一种很活泼的金属,不仅能与酸剧烈反应,而且在常温下也能和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气.反应方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,则此反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
6.(2022·文成模拟)2021年四川三星堆遗址出土了黄金面具、青铜器、玉琮等500余件文物,其中半张黄金大而具备受嘱目。经过漫长岁月的洗礼,黄金大面且依旧色泽如新,体现了黄金的哪个性质( )
A.硬度大 B.耐腐蚀 C.熔点低 D.延展性强
7.(2022·文成模拟)金属钛是最好的人造骨材料,被称为“亲生物金属”。工业上常用Mg在高温条件下还原TiCl4冶炼金属钛,化学方程式为:2Mg + TiCl4 =高温=2MgCl2 + Ti,该反应属于( )
A.置换反应 B.分解反应 C.化合反应 D.复分解反应
8.(2022·文成模拟)将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到固体滤渣,滤液为无色。向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生。下列有关金属M、Zn、Cu的金属活动性判断一定正确的是( )
A.M>Zn B.Zn>M C.M>Cu D.Cu>M
9.(2022·鹿城模拟)钛(Ti)是一种广泛应用于航空、航天等领域的重要金属,具有强度高、耐腐蚀等特征。工业上制钛的化学方程式为:2Mg+TiCl4 == Ti +2MgCl2,则该反应属于( )
A.复分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.分解反应
10.(2022·龙港模拟)电脑芯片的制作要用到高纯度的硅。目前广泛采用石英砂(主要成分是SiO2)为原料制取,其中一步反应为: SiO2+2C=Si+2CO↑。该反应类型属于( )
A.置换反应 B.分解反应 C.化合反应 D.复分解反应
11.(2022·龙港模拟)如图某兴趣小组通过实验得出Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序,则丙试管中的金属A和溶液B可能的组合是( )
A.铁和硝酸银溶液 B.银和稀盐酸
C.铁和硫酸铜溶液 D.锌和硝酸铜溶液
12.(2022·嵊州模拟)甲、乙、丙三位同学设计了下列有关物质鉴别的方案:
甲:只用二氧化碳气体就能鉴别氢氧化钠和氢氧化钙两种溶液:
乙:只用水就能鉴别出硝酸铵、氢氧化钠、碳酸钙和氯化钠四种固体;
丙:只用石蕊试液就能鉴别盐酸、硫酸、碳酸钠和硝酸钾四种溶液:
下列有关这些方案的评价正确的是( )
A.只有甲可行 B.只有乙可行
C.只有丙不可行 D.甲、乙、丙均不可行
13.(2022·衢江模拟)三星堆考古挖掘获得重大发现,一批青铜器等精美文物相继出土。青铜的主要成分为铜、锡(Sn)合金,若要验证铜、锡的化学活动性强弱,下列试剂不能选用的是( )
A.ZnSO4 溶液、Cu、Sn B.稀硫酸、Cu、Sn
C.CuSO4 溶液、Sn D.SnSO4 溶液、Cu
14.(2022·常山模拟)现有蒸馏水、氧气、食盐水、氯化钙四种物质,为了区分它们,某同学参照二歧分类法,制 作了如图的检索表。其中丙是( )
A.蒸馏水 B.氧气 C.食盐水 D.氯化钙
15.(2022·鄞州模拟)实验室有一黑色粉末(含氧化铜、碳粉、铁粉中的一种或几种)和未知溶质质量分数的稀硫酸。某同学进行了如下探究:将14.6g黑色粉末加入盛有100g该稀硫酸的烧杯中,充分反应后,称得烧杯内物质质量为114.2g.该同学的以下推断中正确的是( )
①若反应后烧杯中有固体存在,则原黑色粉末中一定含有碳粉②黑色固体粉末可能由铁粉和碳粉组成③黑色固体中一定有铁,且其质量不低于11.2g④反应后可能得到红色固体⑤该稀硫酸的溶 质的质量分数为19.6%
A.①③④ B.②③④ C.②③⑤ D.③④⑤
16.(2022·婺城模拟)小明为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁,剪取金属片打磨后,设计了如图所示的两种不同方法进行检验,这样设计的依据是( )
A.铁、铝有不同的物理性质
B.活泼金属易与氧气反应
C.排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D.活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
17.(2022·龙港模拟)钡是很活泼的金属。它与水反应的化学方程式为:Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2↑,该反应类型属于( )
A.置换反应 B.分解反应 C.化合反应 D.复分解反应
18.(2022·滨江模拟)北京冬奥会运动场馆的温度最低可达-30℃,为了让颁奖礼服美观又保暖,衣服里特意添加了一片片黑色的石墨烯(C60)发热材料,这是一种由碳原子堆积成的新材料,具有非常好的热传导性,常温下它的化学性质与木炭(C)相似。下列关于石墨烯的说法错误的是( )
A.常温下石墨烯的化学性质稳定
B.石墨烯是一种单质
C.石墨烯具有非常好的热传导性属于物理性质
D.点燃石墨烯充分燃烧可生成CO2和H2O
19.(2022·滨江模拟)分析和推理是化学学习常用的方法,以下推理正确的是( )
A.单质仅有一种元素组成,所以仅有一种元素组成的物质一定是单质
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,出现不溶于稀硝酸的白色沉淀,则该溶液中一定含有SO42-
C.某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水,则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素
D.碳酸氢钠溶液能使酚酞溶液变红,则碳酸氢钠溶液呈碱性
20.(2022·永康模拟)兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,有气泡产生,下列说法不正确的是( )
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B.两支试管混合后,固体总质量可能大于2M克
C.滤渣中一定有Cu和Fe,一定没有Zn
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2,一定没有CuCl2
21.(2022·桐乡模拟)构建元素单质及其化合物的“价态—类别”二维图是科学学习一种有效方法。如图是铜元素的“价态—类别”二维图,下列说法正确的是( )
A.① ~ ⑥的转化都能一步实现
B.④的反应可能是 CuCl2+ Mg(OH)2 = MgCl2 + Cu(OH)2↓
C.⑦的反应可能是 Cu +2HCl = H2↑+ CuCl2
D.⑥的反应可能是置换反应
22.(2022·温州模拟)氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料,现已得到广泛应用。其制备原理为:2Ga+2NH3=2GaN+3H2,该反应属于( )
A.分解反应 B.化合反应 C.复分解反应 D.置换反应
23.(2022·温州模拟)往放有宣纸的培养皿中滴入盐溶液,放入合适的金属丝,一段时间后,可以有新金属析出,得到如图所示的“金属树”。下列能得到红色金属树的实验是( )
A.铁丝+硝酸铜溶液 B.铁丝+硝酸银溶液
C.银丝+硝酸铜溶液 D.银丝+硝酸银溶液
24.(2022·金东模拟)为实现“碳达峰”,世界各国协约节能减排。我国大力推行清洁能源,减少二氧化碳排放,减弱温室效应。液氦可用作未来汽车的清洁燃料,其燃烧的微观过程如图。该反应的基本反应类型属于( )
A.复分解反应 B.置换反应 C.化合反应 D.分解反应
25.(2022·金东模拟)小东同学通过实验探究镁、锌、铜、银的四种金属的活动性强弱,并根据实验现象编制如图检索表,根据检索表可知Q代表的金属是( )
A.镁 B.锌 C.铜 D.银
二、多选题
26.(2022·浦江模拟)回收、除杂、验纯、鉴别是初中科学常用的方法,设计合理的实验方案是实验取得成功的保证。下列方案能达到实验目( )
选项 实验目的 实验方案
A 从氯酸钾制取氧气后剩余的固体中回收二氧化锰 向剩余固体中加足量的水溶解后过滤,蒸发、结晶
B 除去CO2气体中少量的HCl气体 将气体缓慢通入饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸
C 检验氢氧化钠固体是否变质 取样,加水溶解后,滴加酚酞溶液,观察溶液颜色是否变红
D 鉴别溶液:氯化钡溶液、碳酸钠溶液、盐酸溶液、硫酸钠四种溶液 取样,不用其它试剂,将四种溶液分别两两相互混合,观察现象
A.A B.B C.C D.D
三、填空题
27.(2022·龙港模拟)某食品脱氧剂中的主要成分是铁粉,铁粉的除氧效果如何呢 某实验小组通过测定铁生锈时消耗的氧气的体积分数来判断除氧效果,做了如下实验:
①如图连接好装置,并检查装置的气密性。
②量取一定体积(记为V1)的红墨水倒入小烧杯里,将导管一端浸入液面以下,并将一有孔塑料片盖于烧杯口。
③在100毫升锥形瓶内放入一拱形有孔塑料片,将浸有饱和食盐水,内含铁粉、炭粉的食品干燥剂纸袋平铺在有孔塑料片上,并迅速塞紧橡皮塞。(食盐水和炭粉主要起加速反应的作用)
④实验结束后,测出小烧杯内剩余红墨水体积,记为V2。打开橡皮塞,继续往锥形瓶(含内容物)和导管内注满水,记录后加入的水的体积,记为V3。
⑤对实验装置干燥处理。重新称量与上述等量的铁粉和炭粉,重复再做2次实验。将实验数据填入右表,并计算。
实验次数 V1/毫升 V2/毫升 V3/毫升 ★
第一次
第二次
第三次
(1)为提高实验的准确性,步骤四中若看到 现象, 即可测量小烧杯内剩余红墨水的体积。
(2)锥形瓶内放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是 。
(3)上述表格中,“★”为计算铁粉消耗的氧气的体积分数,其计算式为 。(用V1、 V2、V3来表示)。
28.(2022·松阳模拟)“5G”改变生活,中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅,如图是一种制备高纯硅的工艺流程图:
(1)反应Ⅱ发生反应的化学方程式为2H2+SiCl4 Si+4HCl;该反应属于基本反应类型中的 ;
(2)上述已知生产流程中,可以循环利用的物质是 。
四、实验探究题
29.(2022·衢江模拟)为探究铁生锈的原因,某化学兴趣小组的同学进行了如图所示的四个实验,实验结果显示:B、D 实验中铁生了锈,而 A、C 实验中没有明显的现象,仔细分析这 4 个实验, 回答下列问题:
(1)评价方案:对照实验指除了一个变量外,其他的量都保持不变的实验.该实验方案中采用了对照实验方法.请指出其中的对照实验(填 ABCD 实验代号)和变量。如:BC 形成对照实验,变量是 。
(2)解释数据:实验时,每隔一段时间测量导管内水面上升的高度,结果如下表所示(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)
时间/小时 编号 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
A 0 0 0 0 0 0 0
B 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5
C 0 0 0 0 0 0 0
D 0 0.4 1.2 3.4 7.6 9.5 9.8
导致 B、D 实验装置中导管内水面上升的原因是 。
(3)获得结论:根据本实验,你认为导致铁生锈的物质有 。
30.(2022·江山模拟)某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成,小科对此进行了探究:
[查阅资料]①SO2能使品红溶液褪色;②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收,并能使其褪色;③SO2能使氢氧化钡溶液变浑浊;④CO和CO2均不能使品红溶液褪色,也不与高锰酸钾溶液反应。
[实验研究]为验证这三种气体,小科设计并进行如下实验:
[事实与结论]通过实验验证了以上三种气体都存在。
(1)能证明气体中含有CO的现象是 。
(2)[反思与评价]若装置按图中的顺序连接,从环境保护的角度来看还缺少 。
(3)小龙提出,上述装置中省略B也能达到实验目的。你是否认同小龙的说法 请说明理由: 。
31.(2022·婺城模拟)工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2 , 通过CO2 质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度。
【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略)。
(1)【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 (填序号)。
①加入的稀硫酸量不足 ②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收 ④干燥管与空气直接相通
(2)【方案改进】为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是 。
(3)【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)【拓展提高】已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3 , 当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2。现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成 。
32.(2022·萧山模拟)碳酸镁是重要的无机化工产品,在医药、食品、冶金、电子等行业具有广泛的用途。实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制MgCO3·3H2O.其主要实验过程如图:
已知:SiO2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钠反应。碳酸镁微溶于水。
(1)碳酸钠溶液要加过量,目的是先除去前面过量酸,该反应的化学方程式为 。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中的溶质有少量MgCO3和 (填化学式)。
(3)在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。
33.(2022·桐乡模拟)微型实验是在微型化的条件下对实验进行重新设计探索,达到用尽可能少的试剂来获得尽可能多的化学信息。如图是 CO 还原 CuO 的微型实验(部分装置已省略)。
已知:HCOOH H2O+CO↑
【实验研究】
操作顺序是科学实验要考虑的重要问题之一,关乎实验安全。本实验进行时要先 (选填“挤压眼药水瓶”或“点燃酒精灯”)。
【实验分析】
⑴眼药水瓶的作用相当于 (选填“分液漏斗”或“长颈漏斗”)。
⑵能说明 CO 具有还原性的实验现象是 。
⑶【反思评价】
有同学建议在甲乙之间加装一个干燥装置,你认为是否合理?请说明理由。 。
34.(2022·玉环模拟)在制作蛋挞时,通常会用到一金属外壳。该金属外壳的主要成分是什么呢?
[查阅资料]
资料一:金属外壳最初是用锡做的,但锡纸包装食物会有异味。随着铝产量的增加,铝也被广泛用作食品加工包装。
资料二:铝和锡的相关性质见表。
金属 颜色 熔点/℃ 密度/g·cm-3 性质 金属活动性 形成盐的化合价
铝 银白色 660 2.70 耐高温,耐低温 强 +3
锡 银白色 232 7.28 -13.2℃会变灰 弱 +2
[建立猜想]
猜想一:金属外壳的主要成分是锡
猜想二:金属外壳的主要成分是铝
猜想三:金属外壳的主要成分是锡和铝的合金
[实验设计]
(1)为了排除猜想一,把金属外壳剪成金属条,插入氯化锡溶液中,出现 现象。
(2)该小组另设计一方案:先用托盘天平直接测量一个金属壳的质量,再用排水法测出该金属壳的体积,计算出金属壳的密度后与铝、锡的密度相比较。该方案不可行的原因是 。
(3)现提供酒精喷灯、坩埚、温差电偶温度计(可测定最高温度为3000℃)等器材,利用合金的熔点比其组成成分金属的熔点低,可设计实验方案: 。
35.(2022·丽水模拟)小科在验证Al和Cu的活动性实验时,把表面打磨过的铝片放入盛有CuSO4溶液的试管中,发现无明显现象。难道是铝的金属活动性比铜弱?小科查阅资料得知铝参加反应速率与液体中所含离子的种类有关,于是重新设计实验,如图甲、乙、丙、丁,观察到的现象如下表:
甲 乙 丙 丁
现象 不明显 反应剧烈,铝片表面产生大量气泡,放热 反应剧烈,铝片表面产生大量气泡,放热 ?
(1)小科实验时打磨铝片的目的是 。
(2)小明认为要确定Cl能否促进铝反应,实验中 (选填 “应该”或“不应该”)采用NaCl溶液,理由是 。
(3)改进实验后,小明也进行了上述实验,若Cl能促进铝反应,则丁“?”处预期观察到的现象为 。
36.(2022·金东模拟)茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢,某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。下图是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容。
[提出问题] 1:茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢,是否也有氧气生成
[实验] 1.在盛有茶垢清洁剂固体的小烧杯中,加适量常温水,完全溶解后得到无色溶液,观察到有小气泡缓慢冒出,伸入带火星的木条,木条不复燃。
[实验]2.取三份等量的实验1中的溶液,分别加入甲、乙、丙三支试管中,按图所示进行实验。观察到都较快产生气泡,且温度越高产生气泡越快:伸入带火星的木条,木条都复燃。
[表达交流] 1:通过实验证明,茶垢清洁剂溶于水时生成氧气。
(1)实验1中“木条不复燃”的原因是 。
(2)实验2中内试管内不再产生气泡后,溶液此时所含溶质与加热前的不同之处是 。
(3)[提出问题] II:茶垢清洁剂溶于水时除了生成碳酸钠,是否还会生成少量氢氧化钠
[实验] 3.取实验2丙试管内适量溶液,按如图流程进行实验。
[表达交流] II:
不新增试剂,检验加入的试剂X已过量的方法是 。
(4)溶液M呈 色, 说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。
[反思总结]略。
37.(2022·金东模拟)甲烷是天然气的主要成分,其燃烧产物可能有CO2、CO、H2O.为确定甲烷燃烧产物的成分,小科将甲烷燃烧产物依次通过以下实验装置进行探究:
(1)证明燃烧产物中含有CO的证据是 。
①甲中无水硫酸铜变监:
②乙中黑色粉末变红;
③丙中澄清石灰水变浑浊
(2)小科通过正确操作,根据实验现象,确定了甲烧燃烧产物中有二氧化碳。则他作出这判断的操作及现象是 。
(3)装置丙在本实验中有多种用途,其中之一是起到保障实验安全的作用,即实验操作过程中,必须等装置丙中的气体达到一定量时才能点燃酒精灯,其作用是 。
(4)实验结束后,小科对玻璃管中的红色固体是否为钢产生疑惑。通过查阅资料得知:
①CO气体与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O);
②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体:
③Cu2O+HSO4=CuSO4+Cu+H2O;
随后小科为了探究反应所得红色固体的成分,进行了如下实验:取少量红色固体于试管中,加入足量稀破酸,观察到溶液变蓝,说明红色固体中一定有 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】元素化合价的规则与计算;置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应中反应物和生成物中都一种单质和一种化合物、二氧化碳不可燃、化合物中元素化合价代数和为0及该转化关系中反应物和生成物种类分析。
【解答】A、 反应③反应物和生成物中都一种单质和一种化合物属于置换反应 ,不符合题意;
B、该反应中生成气体有二氧化碳、一氧化碳、氢气,但二氧化碳不具有可燃性,符合题意;
C、 Na2SiO3中钠元素为+1价,氧元素为-2价,依据化合价代数和为0可知,Si 为+4价 ,不符合题意;
D、 由反应过程可知,Si和SiO2在一定条件下可以相互转化 ,不符合题意;
故选B。
2.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属能否与酸或盐反应确定金属活动性顺序强弱分析。
【解答】A、 ①为稀盐酸,可通过产生气泡快慢判断镁和锌的活动性强弱,②为硫酸镁,铜和银都不能反应,无法判断铜和银的活动性强弱 ,不符合题意;
B、 ①为稀盐酸,可通过产生气泡快慢判断镁和锌的活动性强弱,②为硝酸银,铜能与硝酸银反应,可验证铜的活动性大于银 ,符合题意;
C、 ①氯化钠、②碳酸钠 ,各金属都不能发生反应,无法验证活动性强弱,不符合题意;
D、 ①为氢氧化钠,无法验证镁和锌的活动性强弱,不符合题意;
故选B。
3.【答案】A
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据图片展示的实验过程分析判断。
【解答】A.一氧化碳具有可燃性,一旦与空气混合可能会发生爆炸,因此在点燃酒精灯之前要先通入一氧化碳,将玻璃管中的空气全部排出,故A错误符合题意;
B.通入一氧化碳且点燃酒精灯后,固体的颜色由红棕色变成白色,即氧化铁被还原成铁单质,故B正确不合题意;
C.反应生成的二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,故C正确不合题意;
D.一氧化碳具有毒性,会污染空气,故D正确不合题意。
故选A。
4.【答案】C
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】①与②是并列关系,③包含在②中,据此分析解答。
【解答】①与②是并列关系,可以是纯净物和混合物,③包含在②中,若②是纯净物,③可能是单质或化合物,但不能是混合物,因为纯净物和混合物是并列关系,四个选项中只有空气属于混合物,所以③不可能是空气。
故选C。
5.【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】由所给方程式可知,该反应中反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应;
故选C。
6.【答案】B
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】根据金的化学性质稳定分析。
【解答】 黄金面具经过漫长岁月的洗礼,依旧色泽如新,体现了黄金的耐腐蚀性;
故选B。
7.【答案】A
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】由所给反应方程式可知,该反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
故选A。
8.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据在金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从盐溶液中置换出来,排在氢前的金属能与酸发生反应产生氢气分析。
【解答】 将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,氯化铜溶液呈蓝色,说明M能将氯化铜中的铜置换出来。向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生,因铜不与硫酸反应,加入硫酸有气泡产生,可能是M与硫酸反应,或M置换出的锌与硫酸反应,通过实验一定可知M>Cu 。
故选C。
9.【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应分析。
【解答】所给方程式中反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应;
故选C。
10.【答案】A
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】化合反应:化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应。其中部分反应为氧化还原反应,部分为非氧化还原反应。此外,化合反应一般释放出能量。可简记为A+B=AB.
分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其它的物质的反应叫分解反应。简称一分为二,表示为AB=A+B。只有化合物才能发生分解反应。
置换反应:一种单质与化合物反应生成另外一种单质和化合物的化学反应,包括金属与金属盐的反应,金属与酸的反应等。可简记为AB+C=A+CB.
复分解反应:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。其实质是:发生复分解反应的两种物质在水溶液中相互交换离子,结合成难电离的物质——沉淀、气体、水(弱电解质),使溶液中离子浓度降低,化学反应即向着离子浓度降低的方向进行。可简记为AB+CD=AD+CB。
【解答】 由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应,该反应属于置换反应。
故选A。
11.【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】由金属活动性顺序可知:Fe>H>Cu>Ag;
在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,其活动性就越强;
排在氢前面的金属,能置换出酸中的氢;
在金属活动性顺序中,排在前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。
【解答】由甲可知,Fe>H;由乙可知Cu>Ag;
A:铁和硝酸银溶液,说明Fe>Ag,不能得出Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序。
B:银和稀盐酸,说明H>Ag,不能得出Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序。
C:铁和硫酸铜溶液,说明Fe>Cu,能得出Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序。
D:锌和硝酸铜溶液,说明Zn>Cu,不能得出Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序。
故选C。
12.【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据各种物质的性质,结合酸碱指示剂的用途分析判断。
【解答】甲:二氧化碳和氢氧化钠反应,生成碳酸钠和水,没有明显变化。而氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水,因此可以鉴别;
乙:加水后温度降低的是硝酸铵,温度升高的是氢氧化钠,生成沉淀的是碳酸钙,没有变化的是氯化钠,因此可以鉴别;
丙:将石蕊试液滴入盐酸和硫酸时,都会变成红色,无法区分二者;
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据验证金属活动性强弱可利用金属与酸或与盐是否反应来判断分析。
【解答】A、 Cu、Sn都不能与ZnSO4 溶液反应,无法验证Cu、Sn活动性强弱 ,符合题意;
B、铜不能与硫酸反应,锡能与硫酸反应,可验证二者活动性强弱,不符合题意;
C、锡能与硫酸铜反应,可验证二者活动性强弱,不符合题意;
D、铜不能与硫酸锡反应,可验证二者活动性强弱,不符合题意;
故选A。
14.【答案】A
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】根据所给物质的类别分析,解答时要熟记物质按物质组成不同分了纯净物和混合物,纯净物按元素种类不同分为单质和化合物。
【解答】由图示中分类可知,1类为混合物,2类为纯净物,3类为化合物,丙为含氧元素化合物,丁为不含氧元素化合物,则丙为蒸馏水;
故选A。
15.【答案】B
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据物质之间的反应及物质的性质进行分析,在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,碳不与硫酸反应。【解答】①碳粉不与酸反应,也不溶于水,若反应后烧杯中有固体存在,但黑色粉末中不一定含有碳粉,还可能为剩余的氧化铜或铁粉或二者混合物,故①错误;
②将14.6g黑色粉末加入盛有100g该稀硫酸的烧杯中,充分反应后,称得烧杯内物质质量为114.2g。说明生成氢气0.4g,则说明一定含有铁粉,故②正确;
③设生成氢气0.4g需要铁的质量为x,则有
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 2
x 0.4g
;
解得:x=11.2g;
生成氢气0.4g需要铁的质量是11.2g,铁还能与硫酸铜反应,
因为还可能混有碳粉或氧化铜,只能说黑色粉末的质量最小是5.6g,故铁质量不低于11.2g,故③正确;
④如果样品中含有氧化铜时,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,铁能和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,因此反应中可能得到红色固体,故④正确;
⑤设生成氢气0.4g需要硫酸的质量为y,则有
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
98 2
y 0.4g
解得:y=19.6g。
该稀硫酸中溶质的质量分数最小为:;
如果稀硫酸只和铁反应,则反应的硫酸质量是9.8g,此时稀硫酸质量分数是19.6%;如果再和氧化铜反应时,则稀硫酸的质量分数大于19.6%,因此该稀H2SO4的溶质质量分数不低于19.6%,故⑤错误;
那么正确的是②③④。
故选B。
16.【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据实验是利用金属能否与盐溶液反应来验证结论分析。
【解答】图示中设计是通过比较金属活动性顺序来判断金属的种类,铝的活动性大于锌,铁的活动性小于锌,利用铝能置换锌和铁来证明。
故选D。
17.【答案】A
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】由所给方程式可知,该反应反应物和生成物都一种单质和一种化合物,属于置换反应;
故选A.
18.【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用;常见物质的分类
【解析】【分析】根据石墨烯为碳单质、碳的化学性质及化学反应前后元素种类不变分析。
【解答】A、石墨烯为碳单质, 常温下石墨烯的化学性质稳定 ,不符合题意;
B、 石墨烯是碳元素组成的一种单质 ,不符合题意;
C、 石墨烯具有非常好的热传导性,该性质不需化学变化体现,属于物理性质 ,不符合题意;
D、 点燃石墨烯充分燃烧可生成CO2 ,不会生成水,符合题意;
故选D。
19.【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A、根据单质是由同种元素组成的纯净物分析;
B、根据与氯化钡反应生成不溶于硝酸的白色沉淀可能是硫酸钡可能是氯化银分析;
C、根据化学反应前后元素种类不变分析;
D、根据酚酞遇碱性溶液变红分析。
【解答】A、 单质仅有一种元素组成,但仅有一种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物 ,不符合题意;
B、 某溶液中滴加BaCl2溶液,出现不溶于稀硝酸的白色沉淀,则该溶液中可能含有SO42- ,可能含有Ag+,不符合题意;
C、 某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水,则该物质中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素 ,不符合题意;
D、 碳酸氢钠溶液能使酚酞溶液变红,则碳酸氢钠溶液呈碱性 ,符合题意;
故选D。
20.【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铁不与氯化锌反应,铁能与氯化铜反应,且铁与氯化铜反应固体质量增加分析。
【解答】A、铁不与氯化锌反应,可证明锌的活动性大于铁,铁能与氯化铜反应,可证明铁的活动性大于铜,由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序 ,不符合题意;
B、由铁与氯化铜反应方程式
Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu
56 64
可知,反应后固体质量增加,两支试管混合后,固体总质量一定大于2M克 ,符合题意;
C、 滤渣中加入少量稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定有Cu和Fe,一定没有Zn ,不符合题意;
D、 滤渣中有铁剩余,则滤液中一定没有氯化铜,一定有FeCl2、ZnCl2,不符合题意;
故选B。
21.【答案】D
【知识点】元素化合价的规则与计算;金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】根据铜、氧化铜、氢氧化铜、铜盐的性质分析,由各类物质性质判断转化方法。
【解答】A、氧化铜到氢氧化铜不能一步实现 ,不符合题意;
B、氢氧化镁为沉淀,不能与氯化铜反应,不符合题意;
C、铜不与盐酸反应,不符合题意;
D、⑥为氧化铜生成铜的转化,若利用氢气或碳还原,则属于置换反应 ,若与一氧化碳反应,则不属于置换反应,符合题意;
故选D。
22.【答案】D
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】由所给方程式可知,该反应中反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应;
故选D。
23.【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序中,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应分析。
【解答】A、铁与硝酸铜反应在铁表面上生成红色固体,可得到红色金属树,符合题意;
B、铁与硝酸银反应表面生成银白色固体,形成银白色金属树,不符合题意;
C、银与硝酸铜不反应,不符合题意;
D、银与硝酸银不反应,不符合题意;
故选A。
24.【答案】B
【知识点】构成物质的粒子模型;置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】由图示中反应前、后的粒子变化情况可知,该反应为NH3和O2点燃条件下生成N2和H2O,反应前和反应后都一种单质和一种化合物,属于置换反应;
故选B。
25.【答案】C
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】根据在金属活动性顺序中,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应,排在氢前的金属能与酸反应产生氢气及检索表中物质的性质分析。
【解答】在金属活动性顺序中,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应,排在氢前的金属能与酸反应产生氢气,图中Q为不能与盐酸反应,但能与硝酸银反应的物质,镁、锌能与盐酸反应,银不能与硝酸银反应,铜不与盐酸反应但能与硝酸银反应;
故选C。
26.【答案】B,D
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A、根据二氧化锰难溶性及过滤操作分离混合物的步骤分析;
B、根据除杂原则分析;
C、根据碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性分析;
D、根据所给物质相互反应的现象分析。
【解答】A、 从氯酸钾制取氧气后剩余的固体中回收二氧化锰 ,需向剩余固体中加足量的水溶解后过滤,然后洗涤、干燥,不需蒸发、结晶,不符合题意;
B、将气体缓慢通入饱和碳酸氢钠溶液,氯化氢会与碳酸氢钠发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳,再通过浓硫酸进行干燥,可除去二氧化碳中的氯化氢 ,符合题意;
C、碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性,加酚酞不能检验氢氧化钠是否变质,不符合题意;
D、将溶液两两混合,有两个沉淀现象、一个无现象的为氯化钡溶液,有一个沉淀、一个气体、一个无现象的为碳酸钠溶液,有一个气体、两个无现象的为盐酸,一个沉淀、两个无现象的为硫酸钠溶液,组内物质可以鉴别,符合题意;
故选BD。
27.【答案】(1)小烧杯的液面不再下降;导管内的液面(体)不再流动:锥形瓶内的液面不再上升
(2)可防止倒流的红墨水浸没纸袋,隔绝了空气,不利于反应 ,凡增大与氧气的接触面积,加快反应速度
(3)
【知识点】实验方案设计与评价;常见实验操作;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】解答此题可根据铁生锈的原理及质量守恒定律结合用红磷测定空气中氧气含量的实验来对比分析解答。
【解答】(1) 测量小烧杯内剩余红墨水的体积,要在锥形瓶中反应停止后,根据锥形瓶中反应的现象判断,步骤四中若看到小烧杯的液面不再下降或导管内的液面(体)不再流动或锥形瓶内的液面不再上升现象,即可测量小烧杯内剩余红墨水的体积。
(2)锥形瓶内放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是,可防止倒流的红墨水浸没纸袋,隔绝了空气,不利于反应 ,凡增大与氧气的接触面积,加快反应速度。
(3)V1代表红墨水体积,V2 代表小烧杯内剩余红墨水体积、V3 代表后加入的水的体积。
则消耗的氧气体积为V1-V2;
原有气体体积V1 -V2+V3;
消耗的氧气的体积分数 :
28.【答案】(1)置换反应
(2)HCl
【知识点】实验方案设计与评价;置换反应及其应用
【解析】【分析】(1)根据置换反应反应物和生成物中都一种单质和一种化合物分析;
(2)根据可循环利用的物质既是反应物又是生成物分析;
【解答】(1)由方程式可知,该反应反应物和生成物中都一种单质和一种化合物,为置换反应;
(2)由流程图示可知,HCl既是前面的反应物,又是后面的生成物,可循环利用;
故答案为:(1)置换反应;(2)HCl。
29.【答案】(1)空气
(2)铁生锈吸收了空气中的氧气
(3)水分和氧气:食盐
【知识点】实验方案设计与评价;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)根据实验中的条件确定其变量分析;
(2)根据铁生锈消耗氧气压强减小分析;
(3)根据各实验的数据确定铁生锈条件及影响生锈速率的因素分析。
【解答】(1)B中铁丝蘸了清水放于瓶中,接触空气和水,C中将铁丝浸入清水中,只接触水不接触空气,变量为空气;
(2) 铁生锈吸收了空气中的氧气,使装置内压强减小 ,导致 B、D 实验装置中导管内水面上升;
(3)A、C导管中液面不上升,说明铁只与空气接触或只与水接触不生锈,B导管中液面上升,对比可说明铁生锈是铁与空气和水反应,D生锈,且速率快,说明食盐可加快生锈速率。
故答案为:(1)空气;(2)铁生锈吸收了空气中的氧气;(3)水分和氧气:食盐。
30.【答案】(1)D装置中黑色固体变红色
(2)尾气处理装置
(3)不认同。当SO2过量,也能与氢氧化钡溶液反应使其变浑浊。(或者:当SO2过量,SO2会干扰CO2的检验)
【知识点】实验方案设计与评价;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据CO的还原性,二氧化硫能使品红溶液褪色,二氧化硫、二氧化碳都能使氢氧化钡溶液变常温分析。
【解答】(1)CO具有还原性,能使氧化铜还原成铜,而二氧化碳和二氧化硫则不能,所以能证明气体中含有CO的现象是D装置中黑色固体变红色;
(2)该实验尾气中有CO,排放到空气中会污染空气,装置按图中的顺序连接,没有尾气处理装置,则存在不足;
(3)因SO2能使氢氧化钡溶液变浑浊,若无B装置,当SO2过量,也能与氢氧化钡溶液反应使其变浑浊,干扰二氧化碳的验证,所以不能省略B装置。
故答案为:(1)D装置中黑色固体变红色 ;(2)尾气处理装置;(3)不认同。当SO2过量,也能与氢氧化钡溶液反应使其变浑浊。(或者:当SO2过量,SO2会干扰CO2的检验) 。
31.【答案】(1)②③④
(2)打开弹簧夹a和b,关闭弹簧夹c
(3)偏低
(4)硫酸钠;硫酸钠和硫酸;硫酸钠和碳酸氢钠
【知识点】实验步骤的探究;实验方案设计与评价;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据图示实验中装置内空气和装置外空气对影响的影响及有气体生成的反应装置内会有气体残留分析;
(2)根据排除装置内空气时反应不能发生分析;
(3)根据二氧化碳量偏多使得碳酸钠质量偏大,则氢氧化钠质量偏小分析;
(4)根据碳酸钠与硫酸反应先生成碳酸氢钠,碳酸氢钠再与硫酸反应产生二氧化碳,当反应时观察有气泡产生,则溶液中成分一定有硫酸钠,碳酸氢钠或硫酸可能有一种,一定没碳酸钠分析。
【解答】(1)①因碳酸钠与硫酸反应有气泡产生,所以加入的稀硫酸需待不再有气泡产生为止,该操作不会造成难以避免的误差,错误;②装置内存有空气,空气中的CO2没有排出也会被吸收,造成误差,正确;③反应产生的CO2不能被完全吸收,会使所得二氧化碳质量偏小,正确;④干燥管与空气直接相通,会使空气中二氧化碳被吸收,影响结果,正确;
(2)反应前通空气是为了排除装置内空气,此时应打开弹簧夹a和b,关闭弹簧夹c ;
(3)若撤去图乙中的C装置,则水蒸气被D吸收,使得二氧化碳质量偏大,则测得工业烧碱中碳酸钠质量分数偏大,氢氧化钠的纯度将偏低;
(4)由提示可知,碳酸钠与硫酸反应先生成碳酸氢钠,然后再生成二氧化碳, 向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液,说明发生了碳酸氢钠与硫酸的反应,可能碳酸氢钠与硫酸恰好完全反应,可能硫酸过量,可能是碳酸氢钠部分反应,所以反应后溶液的溶质组成为硫酸钠;硫酸钠和硫酸;硫酸钠和碳酸氢钠;
故答案为:(1)②③④;(2) 打开弹簧夹a和b,关闭弹簧夹c ;(3)偏低;(4)硫酸钠;硫酸钠和硫酸;硫酸钠和碳酸氢钠 。
32.【答案】(1)Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
(2)Na2CO3、Na2SO4
(3)取少量洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,如果不产生白色沉淀,说明洗涤干净。
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)根据碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳分析;
(2)根据所加碳酸钠过量及反应时和成硫酸钠分析;
(3)根据判断固体是否洗涤干净的方法是取最后清洗液检验其中是否含碳酸钠或硫酸钠分析。
【解答】(1)加入碳酸钠是为了除去过量的硫酸,碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,方程式为Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑ 。
(2) “过滤Ⅱ”所得滤液中的溶质有少量MgCO3、生成的硫酸钠和剩余的碳酸钠。
(3) 在洗涤环节中主要是洗去MgCO3·3H2O表面附着的溶碳酸钠或硫酸钠,判断洗涤干净的操作方法是取少量洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,如果不产生白色沉淀,说明洗涤干净。
故答案为:(1) Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑ ;(2) Na2CO3、Na2SO4 ;(3)取少量洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,如果不产生白色沉淀,说明洗涤干净。
33.【答案】挤压眼药水瓶;分液漏斗;黑色固体变成红色;不合理,装置甲中的浓硫酸已经对生成气体进行干燥
【知识点】实验步骤的探究;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据CO与氧化铜反应的实验步骤和现象分析。
【解答】 【实验研究】装置内有空气,一氧化碳与空气混合气体加热易发生爆炸,为了安全,需加热前先挤压眼药水瓶以排除装置内空气。
【实验分析】(1)眼药水瓶可控制加液体的速率,其作用相当于分液漏斗;
(2)能说明CO具有还原性的实验是一氧化碳与氧化铜反应,现象是黑色固体变成红色;
(3)装置甲中的浓硫酸已经对生成气体进行干燥,所以不需要甲乙之间加装一个干燥装置。
故答案为: 挤压眼药水瓶 ;分液漏斗;黑色固体变成红色 ;不合理,装置甲中的浓硫酸已经对生成气体进行干燥 。
34.【答案】(1)金属小条表面析出银白色固体(其他答案合理均可)
(2)单个金属外壳质量、体积较小,方案中测量方法误差大
(3)将金属外壳放在坩埚中用酒精喷灯加热,用温差电偶温度计测定金属外壳的熔点并与铝、锡的熔点相比较
【知识点】实验方案设计与评价;合金与合金的性质
【解析】【分析】根据铝的金属活动性大于锡,能与氯化锡反应置换出锡,单个金属外壳质量、体积较小及利用合金的熔点比纯金属的低制定方案确定其成分分析。
【解答】(1) 排除猜想一,即金属中含有铝,因铝的活动性大于锡,则把金属外壳剪成金属条,插入氯化锡溶液中,铝能与氯化锡反应,会出现金属小条表面析出银白色固体的现象;
(2)单个金属外壳质量、体积较小,方案中测量方法误差大,所以利用比较密度的方案不可行;
(3)利用合金的熔点比其组成成分金属的熔点低,可通过将金属外壳放在坩埚中用酒精喷灯加热,用温差电偶温度计测定金属外壳的熔点并与铝、锡的熔点相比较得出结论。
故答案为:(1) 金属小条表面析出银白色固体 ;(2)单个金属外壳质量、体积较小,方案中测量方法误差大 ;(3)将金属外壳放在坩埚中用酒精喷灯加热,用温差电偶温度计测定金属外壳的熔点并与铝、锡的熔点相比较 。
35.【答案】(1)除去铝表面的氧化膜
(2)不应该;其中的钠离子或Na+会对实验造成干扰
(3)铝片表面出现大量红色固体,溶液由蓝色逐渐变成无色
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)在空气中,铝会被氧化生成一层致密的氧化铝薄膜,为了检验铝和稀硫酸的反应,必须将其去掉。
(2)如果要探究氯离子是否能够促进铝的反应,那么就要控制其它因素相同,而只改变氯离子这个因素,即一个实验中有氯离子,另外的实验中没有氯离子,据此分析解答;
(3)铝和硫酸铜反应,生成硫酸铝和铜单质。铜单质为红色,硫酸铜溶液呈蓝色,而硫酸铝溶液无色,据此说明反应现象。
【解答】(1)小科实验时打磨铝片的目的是:除去铝表面的氧化膜。
(2)小明认为要确定Cl能否促进铝反应,实验中不应该采用NaCl溶液,理由是:其中的钠离子或Na+会对实验造成干扰。
(3)进实验后,小明也进行了上述实验,若Cl能促进铝反应,则丁“?”处预期观察到的现象为:铝片表面出现大量红色固体,溶液由蓝色逐渐变成无色。
36.【答案】(1)氧气浓度过低,不足以使带火星木条复燃
(2)没有过氧化氢(或没有H2O)
(3)取少量滤液于试管中,滴加试管丙(或甲、乙)内溶液,观察是否产生沉淀
(4)无
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)物质燃烧需要氧气达到一定的浓度才行;
(2)氧气是由溶液中生成的过氧化氢分解生成的,产生气泡时,说明其中含有过氧化氢;不产生气泡时,说明其中不含有过氧化氢。
(3)溶液中存在碳酸钠和氢氧化钠都成碱性,因此如果要利用酚酞试液检验是否存在氢氧化钠,就必须先将碳酸钠除去。在实验开始时,可以加入可溶性的钙盐或钡盐,会一直有沉淀产生,一旦停止产生沉淀,那么说明试剂X过量了。
(4)无色的酚酞试液遇到碱性液体会变红,遇到中性液体或酸性液体不变色。
【解答】(1)实验1中“木条不复燃”的原因是:氧气浓度过低,不足以使带火星木条复燃。
(2)实验2中内试管内不再产生气泡后,溶液此时所含溶质与加热前的不同之处是:没有过氧化氢(或没有H2O2)
(3)不新增试剂,检验加入的试剂X已过量的方法是:取少量滤液于试管中,滴加试管丙(或甲、乙)内溶液,观察是否产生沉淀。
(4)溶液M呈无色, 说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。
37.【答案】(1)②
(2)通入燃烧产物,点燃酒精灯前观察到丙中出现浑浊
(3)判断乙中空气是否排净
(4)氧化亚铜(Cu2O)
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据CO的性质分析判断;
(2)通入甲烷的燃烧产物后,再酒精灯点燃之前,此时肯定不会反应产生二氧化碳,但是丙中的石灰水也会变浑浊,这说明甲烷的产物中有二氧化碳的存在。
(3)玻璃管中存在一定量的空气,一旦与一氧化碳混合受热后可能发生爆炸。当丙中气体达到一定程度时,空气肯定被完全排出,此时实验比较安全。
(4)根据铜与稀硫酸不能反应解答。
【解答】(1)①甲中无水硫酸铜变蓝,说明产物中含有水蒸气;
②乙中黑色粉末变红,说明氧化铜和一氧化碳反应,生成铜单质和二氧化碳气体;
③丙中澄清石灰水变浑浊,说明产物中含有二氧化碳气体。
故选②。
(2)小科通过正确操作,根据实验现象,确定了甲烧燃烧产物中有二氧化碳。则他作出这判断的操作及现象是入燃烧产物,点燃酒精灯前观察到丙中出现浑浊。
(3)装置丙在本实验中有多种用途,其中之一是起到保障实验安全的作用,即实验操作过程中,必须等装置丙中的气体达到一定量时才能点燃酒精灯,其作用是判断乙中空气是否排净。
(4)氧化铜能够与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸铜,而铜不能与稀硫酸反应,则红色固体中一定有氧化亚铜(Cu2O)。
1 / 1初中科学中考二轮复习:物质转化与材料利用
一、单选题
1.(2022九下·舟山月考)华为使中国的芯片技术领先于世界。芯片是电脑、智能家电的核心部件,它是以高纯度的单质硅(Si) 为材料制成的。硅及其氧化物能发生如下反应:
①Si+O2 SiO2②SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑
③SiO2+2C Si+2CO↑ ④Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑
下列说法不正确的是( )
A.反应③属于置换反应
B.上述反应中共生成三种可燃性气体
C.Na2SiO3中Si 为+4价
D.Si和SiO2在一定条件下可以相互转化
【答案】B
【知识点】元素化合价的规则与计算;置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应中反应物和生成物中都一种单质和一种化合物、二氧化碳不可燃、化合物中元素化合价代数和为0及该转化关系中反应物和生成物种类分析。
【解答】A、 反应③反应物和生成物中都一种单质和一种化合物属于置换反应 ,不符合题意;
B、该反应中生成气体有二氧化碳、一氧化碳、氢气,但二氧化碳不具有可燃性,符合题意;
C、 Na2SiO3中钠元素为+1价,氧元素为-2价,依据化合价代数和为0可知,Si 为+4价 ,不符合题意;
D、 由反应过程可知,Si和SiO2在一定条件下可以相互转化 ,不符合题意;
故选B。
2.(2022九下·余杭开学考)某同学为了探究镁、锌、铜、银的金属活动性顺序,设计实验流程如图所示,依据流程设计,下列对物质①②的选择合理的是( )
A.①稀盐酸、②硫酸镁 B.①稀硫酸、②硝酸银
C.①氯化钠、②碳酸钠 D.①氢氧化钠、②硝酸银
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属能否与酸或盐反应确定金属活动性顺序强弱分析。
【解答】A、 ①为稀盐酸,可通过产生气泡快慢判断镁和锌的活动性强弱,②为硫酸镁,铜和银都不能反应,无法判断铜和银的活动性强弱 ,不符合题意;
B、 ①为稀盐酸,可通过产生气泡快慢判断镁和锌的活动性强弱,②为硝酸银,铜能与硝酸银反应,可验证铜的活动性大于银 ,符合题意;
C、 ①氯化钠、②碳酸钠 ,各金属都不能发生反应,无法验证活动性强弱,不符合题意;
D、 ①为氢氧化钠,无法验证镁和锌的活动性强弱,不符合题意;
故选B。
3.(2022·舟山模拟)铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是在高温条件下,用还原剂(主要是一氧化碳)从铁矿石里把铁还原出来,反应方程式为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,如图是实验室模拟工业炼铁的实验装置图,下列说法不正确的是( )
A.实验时,先点燃酒精喷灯,再通入CO气体
B.B处发生的化学反应说明CO具有还原性
C.该实验可以观察到C处澄清石灰水变浑浊
D.该实验缺少尾气处理装置,会污染空气
【答案】A
【知识点】还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据图片展示的实验过程分析判断。
【解答】A.一氧化碳具有可燃性,一旦与空气混合可能会发生爆炸,因此在点燃酒精灯之前要先通入一氧化碳,将玻璃管中的空气全部排出,故A错误符合题意;
B.通入一氧化碳且点燃酒精灯后,固体的颜色由红棕色变成白色,即氧化铁被还原成铁单质,故B正确不合题意;
C.反应生成的二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,故C正确不合题意;
D.一氧化碳具有毒性,会污染空气,故D正确不合题意。
故选A。
4.(2022·温州模拟)如图为物质的分类关系,①与②是并列关系,③包含在②中,若②是纯净物,则③不可能是( )
A.一氧化碳 B.硫酸铜 C.空气 D.铜
【答案】C
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】①与②是并列关系,③包含在②中,据此分析解答。
【解答】①与②是并列关系,可以是纯净物和混合物,③包含在②中,若②是纯净物,③可能是单质或化合物,但不能是混合物,因为纯净物和混合物是并列关系,四个选项中只有空气属于混合物,所以③不可能是空气。
故选C。
5.(2022·温州模拟)钠是一种很活泼的金属,不仅能与酸剧烈反应,而且在常温下也能和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气.反应方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,则此反应属于( )
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】由所给方程式可知,该反应中反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应;
故选C。
6.(2022·文成模拟)2021年四川三星堆遗址出土了黄金面具、青铜器、玉琮等500余件文物,其中半张黄金大而具备受嘱目。经过漫长岁月的洗礼,黄金大面且依旧色泽如新,体现了黄金的哪个性质( )
A.硬度大 B.耐腐蚀 C.熔点低 D.延展性强
【答案】B
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】根据金的化学性质稳定分析。
【解答】 黄金面具经过漫长岁月的洗礼,依旧色泽如新,体现了黄金的耐腐蚀性;
故选B。
7.(2022·文成模拟)金属钛是最好的人造骨材料,被称为“亲生物金属”。工业上常用Mg在高温条件下还原TiCl4冶炼金属钛,化学方程式为:2Mg + TiCl4 =高温=2MgCl2 + Ti,该反应属于( )
A.置换反应 B.分解反应 C.化合反应 D.复分解反应
【答案】A
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】由所给反应方程式可知,该反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
故选A。
8.(2022·文成模拟)将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到固体滤渣,滤液为无色。向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生。下列有关金属M、Zn、Cu的金属活动性判断一定正确的是( )
A.M>Zn B.Zn>M C.M>Cu D.Cu>M
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据在金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从盐溶液中置换出来,排在氢前的金属能与酸发生反应产生氢气分析。
【解答】 将一定量的金属M加入到ZnCl2和CuCl2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到固体滤渣,滤液为无色,氯化铜溶液呈蓝色,说明M能将氯化铜中的铜置换出来。向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生,因铜不与硫酸反应,加入硫酸有气泡产生,可能是M与硫酸反应,或M置换出的锌与硫酸反应,通过实验一定可知M>Cu 。
故选C。
9.(2022·鹿城模拟)钛(Ti)是一种广泛应用于航空、航天等领域的重要金属,具有强度高、耐腐蚀等特征。工业上制钛的化学方程式为:2Mg+TiCl4 == Ti +2MgCl2,则该反应属于( )
A.复分解反应 B.化合反应 C.置换反应 D.分解反应
【答案】C
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应分析。
【解答】所给方程式中反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应;
故选C。
10.(2022·龙港模拟)电脑芯片的制作要用到高纯度的硅。目前广泛采用石英砂(主要成分是SiO2)为原料制取,其中一步反应为: SiO2+2C=Si+2CO↑。该反应类型属于( )
A.置换反应 B.分解反应 C.化合反应 D.复分解反应
【答案】A
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】化合反应:化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应。其中部分反应为氧化还原反应,部分为非氧化还原反应。此外,化合反应一般释放出能量。可简记为A+B=AB.
分解反应:由一种物质生成两种或两种以上其它的物质的反应叫分解反应。简称一分为二,表示为AB=A+B。只有化合物才能发生分解反应。
置换反应:一种单质与化合物反应生成另外一种单质和化合物的化学反应,包括金属与金属盐的反应,金属与酸的反应等。可简记为AB+C=A+CB.
复分解反应:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应。其实质是:发生复分解反应的两种物质在水溶液中相互交换离子,结合成难电离的物质——沉淀、气体、水(弱电解质),使溶液中离子浓度降低,化学反应即向着离子浓度降低的方向进行。可简记为AB+CD=AD+CB。
【解答】 由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应是置换反应,该反应属于置换反应。
故选A。
11.(2022·龙港模拟)如图某兴趣小组通过实验得出Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序,则丙试管中的金属A和溶液B可能的组合是( )
A.铁和硝酸银溶液 B.银和稀盐酸
C.铁和硫酸铜溶液 D.锌和硝酸铜溶液
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】由金属活动性顺序可知:Fe>H>Cu>Ag;
在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,其活动性就越强;
排在氢前面的金属,能置换出酸中的氢;
在金属活动性顺序中,排在前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。
【解答】由甲可知,Fe>H;由乙可知Cu>Ag;
A:铁和硝酸银溶液,说明Fe>Ag,不能得出Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序。
B:银和稀盐酸,说明H>Ag,不能得出Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序。
C:铁和硫酸铜溶液,说明Fe>Cu,能得出Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序。
D:锌和硝酸铜溶液,说明Zn>Cu,不能得出Fe、Cu、Ag 三种金属的活动性顺序。
故选C。
12.(2022·嵊州模拟)甲、乙、丙三位同学设计了下列有关物质鉴别的方案:
甲:只用二氧化碳气体就能鉴别氢氧化钠和氢氧化钙两种溶液:
乙:只用水就能鉴别出硝酸铵、氢氧化钠、碳酸钙和氯化钠四种固体;
丙:只用石蕊试液就能鉴别盐酸、硫酸、碳酸钠和硝酸钾四种溶液:
下列有关这些方案的评价正确的是( )
A.只有甲可行 B.只有乙可行
C.只有丙不可行 D.甲、乙、丙均不可行
【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据各种物质的性质,结合酸碱指示剂的用途分析判断。
【解答】甲:二氧化碳和氢氧化钠反应,生成碳酸钠和水,没有明显变化。而氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀和水,因此可以鉴别;
乙:加水后温度降低的是硝酸铵,温度升高的是氢氧化钠,生成沉淀的是碳酸钙,没有变化的是氯化钠,因此可以鉴别;
丙:将石蕊试液滴入盐酸和硫酸时,都会变成红色,无法区分二者;
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.(2022·衢江模拟)三星堆考古挖掘获得重大发现,一批青铜器等精美文物相继出土。青铜的主要成分为铜、锡(Sn)合金,若要验证铜、锡的化学活动性强弱,下列试剂不能选用的是( )
A.ZnSO4 溶液、Cu、Sn B.稀硫酸、Cu、Sn
C.CuSO4 溶液、Sn D.SnSO4 溶液、Cu
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据验证金属活动性强弱可利用金属与酸或与盐是否反应来判断分析。
【解答】A、 Cu、Sn都不能与ZnSO4 溶液反应,无法验证Cu、Sn活动性强弱 ,符合题意;
B、铜不能与硫酸反应,锡能与硫酸反应,可验证二者活动性强弱,不符合题意;
C、锡能与硫酸铜反应,可验证二者活动性强弱,不符合题意;
D、铜不能与硫酸锡反应,可验证二者活动性强弱,不符合题意;
故选A。
14.(2022·常山模拟)现有蒸馏水、氧气、食盐水、氯化钙四种物质,为了区分它们,某同学参照二歧分类法,制 作了如图的检索表。其中丙是( )
A.蒸馏水 B.氧气 C.食盐水 D.氯化钙
【答案】A
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】根据所给物质的类别分析,解答时要熟记物质按物质组成不同分了纯净物和混合物,纯净物按元素种类不同分为单质和化合物。
【解答】由图示中分类可知,1类为混合物,2类为纯净物,3类为化合物,丙为含氧元素化合物,丁为不含氧元素化合物,则丙为蒸馏水;
故选A。
15.(2022·鄞州模拟)实验室有一黑色粉末(含氧化铜、碳粉、铁粉中的一种或几种)和未知溶质质量分数的稀硫酸。某同学进行了如下探究:将14.6g黑色粉末加入盛有100g该稀硫酸的烧杯中,充分反应后,称得烧杯内物质质量为114.2g.该同学的以下推断中正确的是( )
①若反应后烧杯中有固体存在,则原黑色粉末中一定含有碳粉②黑色固体粉末可能由铁粉和碳粉组成③黑色固体中一定有铁,且其质量不低于11.2g④反应后可能得到红色固体⑤该稀硫酸的溶 质的质量分数为19.6%
A.①③④ B.②③④ C.②③⑤ D.③④⑤
【答案】B
【知识点】根据化学反应方程式的计算;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据物质之间的反应及物质的性质进行分析,在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,碳不与硫酸反应。【解答】①碳粉不与酸反应,也不溶于水,若反应后烧杯中有固体存在,但黑色粉末中不一定含有碳粉,还可能为剩余的氧化铜或铁粉或二者混合物,故①错误;
②将14.6g黑色粉末加入盛有100g该稀硫酸的烧杯中,充分反应后,称得烧杯内物质质量为114.2g。说明生成氢气0.4g,则说明一定含有铁粉,故②正确;
③设生成氢气0.4g需要铁的质量为x,则有
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 2
x 0.4g
;
解得:x=11.2g;
生成氢气0.4g需要铁的质量是11.2g,铁还能与硫酸铜反应,
因为还可能混有碳粉或氧化铜,只能说黑色粉末的质量最小是5.6g,故铁质量不低于11.2g,故③正确;
④如果样品中含有氧化铜时,氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,铁能和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,因此反应中可能得到红色固体,故④正确;
⑤设生成氢气0.4g需要硫酸的质量为y,则有
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
98 2
y 0.4g
解得:y=19.6g。
该稀硫酸中溶质的质量分数最小为:;
如果稀硫酸只和铁反应,则反应的硫酸质量是9.8g,此时稀硫酸质量分数是19.6%;如果再和氧化铜反应时,则稀硫酸的质量分数大于19.6%,因此该稀H2SO4的溶质质量分数不低于19.6%,故⑤错误;
那么正确的是②③④。
故选B。
16.(2022·婺城模拟)小明为确认所回收易拉罐的主要成分是铝还是铁,剪取金属片打磨后,设计了如图所示的两种不同方法进行检验,这样设计的依据是( )
A.铁、铝有不同的物理性质
B.活泼金属易与氧气反应
C.排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来
D.活动性较强的金属可把活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据实验是利用金属能否与盐溶液反应来验证结论分析。
【解答】图示中设计是通过比较金属活动性顺序来判断金属的种类,铝的活动性大于锌,铁的活动性小于锌,利用铝能置换锌和铁来证明。
故选D。
17.(2022·龙港模拟)钡是很活泼的金属。它与水反应的化学方程式为:Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2↑,该反应类型属于( )
A.置换反应 B.分解反应 C.化合反应 D.复分解反应
【答案】A
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】由所给方程式可知,该反应反应物和生成物都一种单质和一种化合物,属于置换反应;
故选A.
18.(2022·滨江模拟)北京冬奥会运动场馆的温度最低可达-30℃,为了让颁奖礼服美观又保暖,衣服里特意添加了一片片黑色的石墨烯(C60)发热材料,这是一种由碳原子堆积成的新材料,具有非常好的热传导性,常温下它的化学性质与木炭(C)相似。下列关于石墨烯的说法错误的是( )
A.常温下石墨烯的化学性质稳定
B.石墨烯是一种单质
C.石墨烯具有非常好的热传导性属于物理性质
D.点燃石墨烯充分燃烧可生成CO2和H2O
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用;常见物质的分类
【解析】【分析】根据石墨烯为碳单质、碳的化学性质及化学反应前后元素种类不变分析。
【解答】A、石墨烯为碳单质, 常温下石墨烯的化学性质稳定 ,不符合题意;
B、 石墨烯是碳元素组成的一种单质 ,不符合题意;
C、 石墨烯具有非常好的热传导性,该性质不需化学变化体现,属于物理性质 ,不符合题意;
D、 点燃石墨烯充分燃烧可生成CO2 ,不会生成水,符合题意;
故选D。
19.(2022·滨江模拟)分析和推理是化学学习常用的方法,以下推理正确的是( )
A.单质仅有一种元素组成,所以仅有一种元素组成的物质一定是单质
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,出现不溶于稀硝酸的白色沉淀,则该溶液中一定含有SO42-
C.某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水,则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素
D.碳酸氢钠溶液能使酚酞溶液变红,则碳酸氢钠溶液呈碱性
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A、根据单质是由同种元素组成的纯净物分析;
B、根据与氯化钡反应生成不溶于硝酸的白色沉淀可能是硫酸钡可能是氯化银分析;
C、根据化学反应前后元素种类不变分析;
D、根据酚酞遇碱性溶液变红分析。
【解答】A、 单质仅有一种元素组成,但仅有一种元素组成的物质不一定是单质,也可能是混合物 ,不符合题意;
B、 某溶液中滴加BaCl2溶液,出现不溶于稀硝酸的白色沉淀,则该溶液中可能含有SO42- ,可能含有Ag+,不符合题意;
C、 某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水,则该物质中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素 ,不符合题意;
D、 碳酸氢钠溶液能使酚酞溶液变红,则碳酸氢钠溶液呈碱性 ,符合题意;
故选D。
20.(2022·永康模拟)兴趣小组按如图流程进行实验(每步均充分反应),反应结束后,将烧杯内物质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,有气泡产生,下列说法不正确的是( )
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B.两支试管混合后,固体总质量可能大于2M克
C.滤渣中一定有Cu和Fe,一定没有Zn
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2,一定没有CuCl2
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据铁不与氯化锌反应,铁能与氯化铜反应,且铁与氯化铜反应固体质量增加分析。
【解答】A、铁不与氯化锌反应,可证明锌的活动性大于铁,铁能与氯化铜反应,可证明铁的活动性大于铜,由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序 ,不符合题意;
B、由铁与氯化铜反应方程式
Fe + CuCl2 = FeCl2 + Cu
56 64
可知,反应后固体质量增加,两支试管混合后,固体总质量一定大于2M克 ,符合题意;
C、 滤渣中加入少量稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定有Cu和Fe,一定没有Zn ,不符合题意;
D、 滤渣中有铁剩余,则滤液中一定没有氯化铜,一定有FeCl2、ZnCl2,不符合题意;
故选B。
21.(2022·桐乡模拟)构建元素单质及其化合物的“价态—类别”二维图是科学学习一种有效方法。如图是铜元素的“价态—类别”二维图,下列说法正确的是( )
A.① ~ ⑥的转化都能一步实现
B.④的反应可能是 CuCl2+ Mg(OH)2 = MgCl2 + Cu(OH)2↓
C.⑦的反应可能是 Cu +2HCl = H2↑+ CuCl2
D.⑥的反应可能是置换反应
【答案】D
【知识点】元素化合价的规则与计算;金属、金属氧化物、碱之间的转化
【解析】【分析】根据铜、氧化铜、氢氧化铜、铜盐的性质分析,由各类物质性质判断转化方法。
【解答】A、氧化铜到氢氧化铜不能一步实现 ,不符合题意;
B、氢氧化镁为沉淀,不能与氯化铜反应,不符合题意;
C、铜不与盐酸反应,不符合题意;
D、⑥为氧化铜生成铜的转化,若利用氢气或碳还原,则属于置换反应 ,若与一氧化碳反应,则不属于置换反应,符合题意;
故选D。
22.(2022·温州模拟)氮化镓(GaN)作为第三代半导体材料,现已得到广泛应用。其制备原理为:2Ga+2NH3=2GaN+3H2,该反应属于( )
A.分解反应 B.化合反应 C.复分解反应 D.置换反应
【答案】D
【知识点】置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】由所给方程式可知,该反应中反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应;
故选D。
23.(2022·温州模拟)往放有宣纸的培养皿中滴入盐溶液,放入合适的金属丝,一段时间后,可以有新金属析出,得到如图所示的“金属树”。下列能得到红色金属树的实验是( )
A.铁丝+硝酸铜溶液 B.铁丝+硝酸银溶液
C.银丝+硝酸铜溶液 D.银丝+硝酸银溶液
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】根据金属活动性顺序中,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应分析。
【解答】A、铁与硝酸铜反应在铁表面上生成红色固体,可得到红色金属树,符合题意;
B、铁与硝酸银反应表面生成银白色固体,形成银白色金属树,不符合题意;
C、银与硝酸铜不反应,不符合题意;
D、银与硝酸银不反应,不符合题意;
故选A。
24.(2022·金东模拟)为实现“碳达峰”,世界各国协约节能减排。我国大力推行清洁能源,减少二氧化碳排放,减弱温室效应。液氦可用作未来汽车的清洁燃料,其燃烧的微观过程如图。该反应的基本反应类型属于( )
A.复分解反应 B.置换反应 C.化合反应 D.分解反应
【答案】B
【知识点】构成物质的粒子模型;置换反应及其应用
【解析】【分析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化化单”、复分解反应为“双交换价不变”进行分析。
【解答】由图示中反应前、后的粒子变化情况可知,该反应为NH3和O2点燃条件下生成N2和H2O,反应前和反应后都一种单质和一种化合物,属于置换反应;
故选B。
25.(2022·金东模拟)小东同学通过实验探究镁、锌、铜、银的四种金属的活动性强弱,并根据实验现象编制如图检索表,根据检索表可知Q代表的金属是( )
A.镁 B.锌 C.铜 D.银
【答案】C
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】根据在金属活动性顺序中,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应,排在氢前的金属能与酸反应产生氢气及检索表中物质的性质分析。
【解答】在金属活动性顺序中,排在前面的金属能与排在后面的金属的盐溶液发生反应,排在氢前的金属能与酸反应产生氢气,图中Q为不能与盐酸反应,但能与硝酸银反应的物质,镁、锌能与盐酸反应,银不能与硝酸银反应,铜不与盐酸反应但能与硝酸银反应;
故选C。
二、多选题
26.(2022·浦江模拟)回收、除杂、验纯、鉴别是初中科学常用的方法,设计合理的实验方案是实验取得成功的保证。下列方案能达到实验目( )
选项 实验目的 实验方案
A 从氯酸钾制取氧气后剩余的固体中回收二氧化锰 向剩余固体中加足量的水溶解后过滤,蒸发、结晶
B 除去CO2气体中少量的HCl气体 将气体缓慢通入饱和碳酸氢钠溶液,再通过浓硫酸
C 检验氢氧化钠固体是否变质 取样,加水溶解后,滴加酚酞溶液,观察溶液颜色是否变红
D 鉴别溶液:氯化钡溶液、碳酸钠溶液、盐酸溶液、硫酸钠四种溶液 取样,不用其它试剂,将四种溶液分别两两相互混合,观察现象
A.A B.B C.C D.D
【答案】B,D
【知识点】物质除杂或净化;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A、根据二氧化锰难溶性及过滤操作分离混合物的步骤分析;
B、根据除杂原则分析;
C、根据碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性分析;
D、根据所给物质相互反应的现象分析。
【解答】A、 从氯酸钾制取氧气后剩余的固体中回收二氧化锰 ,需向剩余固体中加足量的水溶解后过滤,然后洗涤、干燥,不需蒸发、结晶,不符合题意;
B、将气体缓慢通入饱和碳酸氢钠溶液,氯化氢会与碳酸氢钠发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳,再通过浓硫酸进行干燥,可除去二氧化碳中的氯化氢 ,符合题意;
C、碳酸钠和氢氧化钠溶液都呈碱性,加酚酞不能检验氢氧化钠是否变质,不符合题意;
D、将溶液两两混合,有两个沉淀现象、一个无现象的为氯化钡溶液,有一个沉淀、一个气体、一个无现象的为碳酸钠溶液,有一个气体、两个无现象的为盐酸,一个沉淀、两个无现象的为硫酸钠溶液,组内物质可以鉴别,符合题意;
故选BD。
三、填空题
27.(2022·龙港模拟)某食品脱氧剂中的主要成分是铁粉,铁粉的除氧效果如何呢 某实验小组通过测定铁生锈时消耗的氧气的体积分数来判断除氧效果,做了如下实验:
①如图连接好装置,并检查装置的气密性。
②量取一定体积(记为V1)的红墨水倒入小烧杯里,将导管一端浸入液面以下,并将一有孔塑料片盖于烧杯口。
③在100毫升锥形瓶内放入一拱形有孔塑料片,将浸有饱和食盐水,内含铁粉、炭粉的食品干燥剂纸袋平铺在有孔塑料片上,并迅速塞紧橡皮塞。(食盐水和炭粉主要起加速反应的作用)
④实验结束后,测出小烧杯内剩余红墨水体积,记为V2。打开橡皮塞,继续往锥形瓶(含内容物)和导管内注满水,记录后加入的水的体积,记为V3。
⑤对实验装置干燥处理。重新称量与上述等量的铁粉和炭粉,重复再做2次实验。将实验数据填入右表,并计算。
实验次数 V1/毫升 V2/毫升 V3/毫升 ★
第一次
第二次
第三次
(1)为提高实验的准确性,步骤四中若看到 现象, 即可测量小烧杯内剩余红墨水的体积。
(2)锥形瓶内放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是 。
(3)上述表格中,“★”为计算铁粉消耗的氧气的体积分数,其计算式为 。(用V1、 V2、V3来表示)。
【答案】(1)小烧杯的液面不再下降;导管内的液面(体)不再流动:锥形瓶内的液面不再上升
(2)可防止倒流的红墨水浸没纸袋,隔绝了空气,不利于反应 ,凡增大与氧气的接触面积,加快反应速度
(3)
【知识点】实验方案设计与评价;常见实验操作;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】解答此题可根据铁生锈的原理及质量守恒定律结合用红磷测定空气中氧气含量的实验来对比分析解答。
【解答】(1) 测量小烧杯内剩余红墨水的体积,要在锥形瓶中反应停止后,根据锥形瓶中反应的现象判断,步骤四中若看到小烧杯的液面不再下降或导管内的液面(体)不再流动或锥形瓶内的液面不再上升现象,即可测量小烧杯内剩余红墨水的体积。
(2)锥形瓶内放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是,可防止倒流的红墨水浸没纸袋,隔绝了空气,不利于反应 ,凡增大与氧气的接触面积,加快反应速度。
(3)V1代表红墨水体积,V2 代表小烧杯内剩余红墨水体积、V3 代表后加入的水的体积。
则消耗的氧气体积为V1-V2;
原有气体体积V1 -V2+V3;
消耗的氧气的体积分数 :
28.(2022·松阳模拟)“5G”改变生活,中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅,如图是一种制备高纯硅的工艺流程图:
(1)反应Ⅱ发生反应的化学方程式为2H2+SiCl4 Si+4HCl;该反应属于基本反应类型中的 ;
(2)上述已知生产流程中,可以循环利用的物质是 。
【答案】(1)置换反应
(2)HCl
【知识点】实验方案设计与评价;置换反应及其应用
【解析】【分析】(1)根据置换反应反应物和生成物中都一种单质和一种化合物分析;
(2)根据可循环利用的物质既是反应物又是生成物分析;
【解答】(1)由方程式可知,该反应反应物和生成物中都一种单质和一种化合物,为置换反应;
(2)由流程图示可知,HCl既是前面的反应物,又是后面的生成物,可循环利用;
故答案为:(1)置换反应;(2)HCl。
四、实验探究题
29.(2022·衢江模拟)为探究铁生锈的原因,某化学兴趣小组的同学进行了如图所示的四个实验,实验结果显示:B、D 实验中铁生了锈,而 A、C 实验中没有明显的现象,仔细分析这 4 个实验, 回答下列问题:
(1)评价方案:对照实验指除了一个变量外,其他的量都保持不变的实验.该实验方案中采用了对照实验方法.请指出其中的对照实验(填 ABCD 实验代号)和变量。如:BC 形成对照实验,变量是 。
(2)解释数据:实验时,每隔一段时间测量导管内水面上升的高度,结果如下表所示(表中所列数据为导管中水面上升的高度/cm)
时间/小时 编号 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
A 0 0 0 0 0 0 0
B 0 0 0 0.3 0.8 2.0 3.5
C 0 0 0 0 0 0 0
D 0 0.4 1.2 3.4 7.6 9.5 9.8
导致 B、D 实验装置中导管内水面上升的原因是 。
(3)获得结论:根据本实验,你认为导致铁生锈的物质有 。
【答案】(1)空气
(2)铁生锈吸收了空气中的氧气
(3)水分和氧气:食盐
【知识点】实验方案设计与评价;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】(1)根据实验中的条件确定其变量分析;
(2)根据铁生锈消耗氧气压强减小分析;
(3)根据各实验的数据确定铁生锈条件及影响生锈速率的因素分析。
【解答】(1)B中铁丝蘸了清水放于瓶中,接触空气和水,C中将铁丝浸入清水中,只接触水不接触空气,变量为空气;
(2) 铁生锈吸收了空气中的氧气,使装置内压强减小 ,导致 B、D 实验装置中导管内水面上升;
(3)A、C导管中液面不上升,说明铁只与空气接触或只与水接触不生锈,B导管中液面上升,对比可说明铁生锈是铁与空气和水反应,D生锈,且速率快,说明食盐可加快生锈速率。
故答案为:(1)空气;(2)铁生锈吸收了空气中的氧气;(3)水分和氧气:食盐。
30.(2022·江山模拟)某混合气体由CO、CO2、SO2三种气体组成,小科对此进行了探究:
[查阅资料]①SO2能使品红溶液褪色;②SO2易与高锰酸钾溶液反应而被吸收,并能使其褪色;③SO2能使氢氧化钡溶液变浑浊;④CO和CO2均不能使品红溶液褪色,也不与高锰酸钾溶液反应。
[实验研究]为验证这三种气体,小科设计并进行如下实验:
[事实与结论]通过实验验证了以上三种气体都存在。
(1)能证明气体中含有CO的现象是 。
(2)[反思与评价]若装置按图中的顺序连接,从环境保护的角度来看还缺少 。
(3)小龙提出,上述装置中省略B也能达到实验目的。你是否认同小龙的说法 请说明理由: 。
【答案】(1)D装置中黑色固体变红色
(2)尾气处理装置
(3)不认同。当SO2过量,也能与氢氧化钡溶液反应使其变浑浊。(或者:当SO2过量,SO2会干扰CO2的检验)
【知识点】实验方案设计与评价;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据CO的还原性,二氧化硫能使品红溶液褪色,二氧化硫、二氧化碳都能使氢氧化钡溶液变常温分析。
【解答】(1)CO具有还原性,能使氧化铜还原成铜,而二氧化碳和二氧化硫则不能,所以能证明气体中含有CO的现象是D装置中黑色固体变红色;
(2)该实验尾气中有CO,排放到空气中会污染空气,装置按图中的顺序连接,没有尾气处理装置,则存在不足;
(3)因SO2能使氢氧化钡溶液变浑浊,若无B装置,当SO2过量,也能与氢氧化钡溶液反应使其变浑浊,干扰二氧化碳的验证,所以不能省略B装置。
故答案为:(1)D装置中黑色固体变红色 ;(2)尾气处理装置;(3)不认同。当SO2过量,也能与氢氧化钡溶液反应使其变浑浊。(或者:当SO2过量,SO2会干扰CO2的检验) 。
31.(2022·婺城模拟)工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究。
【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2 , 通过CO2 质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度。
【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略)。
(1)【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 (填序号)。
①加入的稀硫酸量不足 ②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收 ④干燥管与空气直接相通
(2)【方案改进】为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)。图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是 。
(3)【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)【拓展提高】已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3 , 当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2。现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成 。
【答案】(1)②③④
(2)打开弹簧夹a和b,关闭弹簧夹c
(3)偏低
(4)硫酸钠;硫酸钠和硫酸;硫酸钠和碳酸氢钠
【知识点】实验步骤的探究;实验方案设计与评价;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据图示实验中装置内空气和装置外空气对影响的影响及有气体生成的反应装置内会有气体残留分析;
(2)根据排除装置内空气时反应不能发生分析;
(3)根据二氧化碳量偏多使得碳酸钠质量偏大,则氢氧化钠质量偏小分析;
(4)根据碳酸钠与硫酸反应先生成碳酸氢钠,碳酸氢钠再与硫酸反应产生二氧化碳,当反应时观察有气泡产生,则溶液中成分一定有硫酸钠,碳酸氢钠或硫酸可能有一种,一定没碳酸钠分析。
【解答】(1)①因碳酸钠与硫酸反应有气泡产生,所以加入的稀硫酸需待不再有气泡产生为止,该操作不会造成难以避免的误差,错误;②装置内存有空气,空气中的CO2没有排出也会被吸收,造成误差,正确;③反应产生的CO2不能被完全吸收,会使所得二氧化碳质量偏小,正确;④干燥管与空气直接相通,会使空气中二氧化碳被吸收,影响结果,正确;
(2)反应前通空气是为了排除装置内空气,此时应打开弹簧夹a和b,关闭弹簧夹c ;
(3)若撤去图乙中的C装置,则水蒸气被D吸收,使得二氧化碳质量偏大,则测得工业烧碱中碳酸钠质量分数偏大,氢氧化钠的纯度将偏低;
(4)由提示可知,碳酸钠与硫酸反应先生成碳酸氢钠,然后再生成二氧化碳, 向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液,说明发生了碳酸氢钠与硫酸的反应,可能碳酸氢钠与硫酸恰好完全反应,可能硫酸过量,可能是碳酸氢钠部分反应,所以反应后溶液的溶质组成为硫酸钠;硫酸钠和硫酸;硫酸钠和碳酸氢钠;
故答案为:(1)②③④;(2) 打开弹簧夹a和b,关闭弹簧夹c ;(3)偏低;(4)硫酸钠;硫酸钠和硫酸;硫酸钠和碳酸氢钠 。
32.(2022·萧山模拟)碳酸镁是重要的无机化工产品,在医药、食品、冶金、电子等行业具有广泛的用途。实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、MgO和SiO2)为原料制MgCO3·3H2O.其主要实验过程如图:
已知:SiO2不溶于水,常温下不与硫酸、碳酸钠反应。碳酸镁微溶于水。
(1)碳酸钠溶液要加过量,目的是先除去前面过量酸,该反应的化学方程式为 。
(2)“过滤Ⅱ”所得滤液中的溶质有少量MgCO3和 (填化学式)。
(3)在洗涤环节中判断洗涤干净的操作方法是 。
【答案】(1)Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
(2)Na2CO3、Na2SO4
(3)取少量洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,如果不产生白色沉淀,说明洗涤干净。
【知识点】实验方案设计与评价;书写化学方程式、文字表达式;化合物之间的相互转化
【解析】【分析】(1)根据碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳分析;
(2)根据所加碳酸钠过量及反应时和成硫酸钠分析;
(3)根据判断固体是否洗涤干净的方法是取最后清洗液检验其中是否含碳酸钠或硫酸钠分析。
【解答】(1)加入碳酸钠是为了除去过量的硫酸,碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,方程式为Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑ 。
(2) “过滤Ⅱ”所得滤液中的溶质有少量MgCO3、生成的硫酸钠和剩余的碳酸钠。
(3) 在洗涤环节中主要是洗去MgCO3·3H2O表面附着的溶碳酸钠或硫酸钠,判断洗涤干净的操作方法是取少量洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,如果不产生白色沉淀,说明洗涤干净。
故答案为:(1) Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑ ;(2) Na2CO3、Na2SO4 ;(3)取少量洗涤液于试管中,滴加氯化钡溶液,如果不产生白色沉淀,说明洗涤干净。
33.(2022·桐乡模拟)微型实验是在微型化的条件下对实验进行重新设计探索,达到用尽可能少的试剂来获得尽可能多的化学信息。如图是 CO 还原 CuO 的微型实验(部分装置已省略)。
已知:HCOOH H2O+CO↑
【实验研究】
操作顺序是科学实验要考虑的重要问题之一,关乎实验安全。本实验进行时要先 (选填“挤压眼药水瓶”或“点燃酒精灯”)。
【实验分析】
⑴眼药水瓶的作用相当于 (选填“分液漏斗”或“长颈漏斗”)。
⑵能说明 CO 具有还原性的实验现象是 。
⑶【反思评价】
有同学建议在甲乙之间加装一个干燥装置,你认为是否合理?请说明理由。 。
【答案】挤压眼药水瓶;分液漏斗;黑色固体变成红色;不合理,装置甲中的浓硫酸已经对生成气体进行干燥
【知识点】实验步骤的探究;还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】根据CO与氧化铜反应的实验步骤和现象分析。
【解答】 【实验研究】装置内有空气,一氧化碳与空气混合气体加热易发生爆炸,为了安全,需加热前先挤压眼药水瓶以排除装置内空气。
【实验分析】(1)眼药水瓶可控制加液体的速率,其作用相当于分液漏斗;
(2)能说明CO具有还原性的实验是一氧化碳与氧化铜反应,现象是黑色固体变成红色;
(3)装置甲中的浓硫酸已经对生成气体进行干燥,所以不需要甲乙之间加装一个干燥装置。
故答案为: 挤压眼药水瓶 ;分液漏斗;黑色固体变成红色 ;不合理,装置甲中的浓硫酸已经对生成气体进行干燥 。
34.(2022·玉环模拟)在制作蛋挞时,通常会用到一金属外壳。该金属外壳的主要成分是什么呢?
[查阅资料]
资料一:金属外壳最初是用锡做的,但锡纸包装食物会有异味。随着铝产量的增加,铝也被广泛用作食品加工包装。
资料二:铝和锡的相关性质见表。
金属 颜色 熔点/℃ 密度/g·cm-3 性质 金属活动性 形成盐的化合价
铝 银白色 660 2.70 耐高温,耐低温 强 +3
锡 银白色 232 7.28 -13.2℃会变灰 弱 +2
[建立猜想]
猜想一:金属外壳的主要成分是锡
猜想二:金属外壳的主要成分是铝
猜想三:金属外壳的主要成分是锡和铝的合金
[实验设计]
(1)为了排除猜想一,把金属外壳剪成金属条,插入氯化锡溶液中,出现 现象。
(2)该小组另设计一方案:先用托盘天平直接测量一个金属壳的质量,再用排水法测出该金属壳的体积,计算出金属壳的密度后与铝、锡的密度相比较。该方案不可行的原因是 。
(3)现提供酒精喷灯、坩埚、温差电偶温度计(可测定最高温度为3000℃)等器材,利用合金的熔点比其组成成分金属的熔点低,可设计实验方案: 。
【答案】(1)金属小条表面析出银白色固体(其他答案合理均可)
(2)单个金属外壳质量、体积较小,方案中测量方法误差大
(3)将金属外壳放在坩埚中用酒精喷灯加热,用温差电偶温度计测定金属外壳的熔点并与铝、锡的熔点相比较
【知识点】实验方案设计与评价;合金与合金的性质
【解析】【分析】根据铝的金属活动性大于锡,能与氯化锡反应置换出锡,单个金属外壳质量、体积较小及利用合金的熔点比纯金属的低制定方案确定其成分分析。
【解答】(1) 排除猜想一,即金属中含有铝,因铝的活动性大于锡,则把金属外壳剪成金属条,插入氯化锡溶液中,铝能与氯化锡反应,会出现金属小条表面析出银白色固体的现象;
(2)单个金属外壳质量、体积较小,方案中测量方法误差大,所以利用比较密度的方案不可行;
(3)利用合金的熔点比其组成成分金属的熔点低,可通过将金属外壳放在坩埚中用酒精喷灯加热,用温差电偶温度计测定金属外壳的熔点并与铝、锡的熔点相比较得出结论。
故答案为:(1) 金属小条表面析出银白色固体 ;(2)单个金属外壳质量、体积较小,方案中测量方法误差大 ;(3)将金属外壳放在坩埚中用酒精喷灯加热,用温差电偶温度计测定金属外壳的熔点并与铝、锡的熔点相比较 。
35.(2022·丽水模拟)小科在验证Al和Cu的活动性实验时,把表面打磨过的铝片放入盛有CuSO4溶液的试管中,发现无明显现象。难道是铝的金属活动性比铜弱?小科查阅资料得知铝参加反应速率与液体中所含离子的种类有关,于是重新设计实验,如图甲、乙、丙、丁,观察到的现象如下表:
甲 乙 丙 丁
现象 不明显 反应剧烈,铝片表面产生大量气泡,放热 反应剧烈,铝片表面产生大量气泡,放热 ?
(1)小科实验时打磨铝片的目的是 。
(2)小明认为要确定Cl能否促进铝反应,实验中 (选填 “应该”或“不应该”)采用NaCl溶液,理由是 。
(3)改进实验后,小明也进行了上述实验,若Cl能促进铝反应,则丁“?”处预期观察到的现象为 。
【答案】(1)除去铝表面的氧化膜
(2)不应该;其中的钠离子或Na+会对实验造成干扰
(3)铝片表面出现大量红色固体,溶液由蓝色逐渐变成无色
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)在空气中,铝会被氧化生成一层致密的氧化铝薄膜,为了检验铝和稀硫酸的反应,必须将其去掉。
(2)如果要探究氯离子是否能够促进铝的反应,那么就要控制其它因素相同,而只改变氯离子这个因素,即一个实验中有氯离子,另外的实验中没有氯离子,据此分析解答;
(3)铝和硫酸铜反应,生成硫酸铝和铜单质。铜单质为红色,硫酸铜溶液呈蓝色,而硫酸铝溶液无色,据此说明反应现象。
【解答】(1)小科实验时打磨铝片的目的是:除去铝表面的氧化膜。
(2)小明认为要确定Cl能否促进铝反应,实验中不应该采用NaCl溶液,理由是:其中的钠离子或Na+会对实验造成干扰。
(3)进实验后,小明也进行了上述实验,若Cl能促进铝反应,则丁“?”处预期观察到的现象为:铝片表面出现大量红色固体,溶液由蓝色逐渐变成无色。
36.(2022·金东模拟)茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢,某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。下图是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容。
[提出问题] 1:茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢,是否也有氧气生成
[实验] 1.在盛有茶垢清洁剂固体的小烧杯中,加适量常温水,完全溶解后得到无色溶液,观察到有小气泡缓慢冒出,伸入带火星的木条,木条不复燃。
[实验]2.取三份等量的实验1中的溶液,分别加入甲、乙、丙三支试管中,按图所示进行实验。观察到都较快产生气泡,且温度越高产生气泡越快:伸入带火星的木条,木条都复燃。
[表达交流] 1:通过实验证明,茶垢清洁剂溶于水时生成氧气。
(1)实验1中“木条不复燃”的原因是 。
(2)实验2中内试管内不再产生气泡后,溶液此时所含溶质与加热前的不同之处是 。
(3)[提出问题] II:茶垢清洁剂溶于水时除了生成碳酸钠,是否还会生成少量氢氧化钠
[实验] 3.取实验2丙试管内适量溶液,按如图流程进行实验。
[表达交流] II:
不新增试剂,检验加入的试剂X已过量的方法是 。
(4)溶液M呈 色, 说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。
[反思总结]略。
【答案】(1)氧气浓度过低,不足以使带火星木条复燃
(2)没有过氧化氢(或没有H2O)
(3)取少量滤液于试管中,滴加试管丙(或甲、乙)内溶液,观察是否产生沉淀
(4)无
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)物质燃烧需要氧气达到一定的浓度才行;
(2)氧气是由溶液中生成的过氧化氢分解生成的,产生气泡时,说明其中含有过氧化氢;不产生气泡时,说明其中不含有过氧化氢。
(3)溶液中存在碳酸钠和氢氧化钠都成碱性,因此如果要利用酚酞试液检验是否存在氢氧化钠,就必须先将碳酸钠除去。在实验开始时,可以加入可溶性的钙盐或钡盐,会一直有沉淀产生,一旦停止产生沉淀,那么说明试剂X过量了。
(4)无色的酚酞试液遇到碱性液体会变红,遇到中性液体或酸性液体不变色。
【解答】(1)实验1中“木条不复燃”的原因是:氧气浓度过低,不足以使带火星木条复燃。
(2)实验2中内试管内不再产生气泡后,溶液此时所含溶质与加热前的不同之处是:没有过氧化氢(或没有H2O2)
(3)不新增试剂,检验加入的试剂X已过量的方法是:取少量滤液于试管中,滴加试管丙(或甲、乙)内溶液,观察是否产生沉淀。
(4)溶液M呈无色, 说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。
37.(2022·金东模拟)甲烷是天然气的主要成分,其燃烧产物可能有CO2、CO、H2O.为确定甲烷燃烧产物的成分,小科将甲烷燃烧产物依次通过以下实验装置进行探究:
(1)证明燃烧产物中含有CO的证据是 。
①甲中无水硫酸铜变监:
②乙中黑色粉末变红;
③丙中澄清石灰水变浑浊
(2)小科通过正确操作,根据实验现象,确定了甲烧燃烧产物中有二氧化碳。则他作出这判断的操作及现象是 。
(3)装置丙在本实验中有多种用途,其中之一是起到保障实验安全的作用,即实验操作过程中,必须等装置丙中的气体达到一定量时才能点燃酒精灯,其作用是 。
(4)实验结束后,小科对玻璃管中的红色固体是否为钢产生疑惑。通过查阅资料得知:
①CO气体与氧化铜反应除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu2O);
②铜和氧化亚铜均为不溶于水的红色固体:
③Cu2O+HSO4=CuSO4+Cu+H2O;
随后小科为了探究反应所得红色固体的成分,进行了如下实验:取少量红色固体于试管中,加入足量稀破酸,观察到溶液变蓝,说明红色固体中一定有 。
【答案】(1)②
(2)通入燃烧产物,点燃酒精灯前观察到丙中出现浑浊
(3)判断乙中空气是否排净
(4)氧化亚铜(Cu2O)
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)根据CO的性质分析判断;
(2)通入甲烷的燃烧产物后,再酒精灯点燃之前,此时肯定不会反应产生二氧化碳,但是丙中的石灰水也会变浑浊,这说明甲烷的产物中有二氧化碳的存在。
(3)玻璃管中存在一定量的空气,一旦与一氧化碳混合受热后可能发生爆炸。当丙中气体达到一定程度时,空气肯定被完全排出,此时实验比较安全。
(4)根据铜与稀硫酸不能反应解答。
【解答】(1)①甲中无水硫酸铜变蓝,说明产物中含有水蒸气;
②乙中黑色粉末变红,说明氧化铜和一氧化碳反应,生成铜单质和二氧化碳气体;
③丙中澄清石灰水变浑浊,说明产物中含有二氧化碳气体。
故选②。
(2)小科通过正确操作,根据实验现象,确定了甲烧燃烧产物中有二氧化碳。则他作出这判断的操作及现象是入燃烧产物,点燃酒精灯前观察到丙中出现浑浊。
(3)装置丙在本实验中有多种用途,其中之一是起到保障实验安全的作用,即实验操作过程中,必须等装置丙中的气体达到一定量时才能点燃酒精灯,其作用是判断乙中空气是否排净。
(4)氧化铜能够与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸铜,而铜不能与稀硫酸反应,则红色固体中一定有氧化亚铜(Cu2O)。
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